ch2电路板设计
2.0 去耦与旁路 2.01 旁路与去耦的区别：旁路电容以输入信号中的干扰为滤除对象电路板电流过大的原因电感，而去耦电容以输出信号中的干扰为滤除对象（电源也有去耦） , 以避免干扰信号返回电源。 这应该是他们的本质区别。 去耦电容相当于电板，防止电压突然变化导致电流升高，相当于过滤噪声。 具体的电容值可以根据电压的大小、预期噪声的大小、动作时间的大小来估算。 去耦电容通常非常大，对高频噪声基本无效。 旁路电容是针对高频的，即利用了电容的频率阻抗特性。 只是旁路电容通常指的是高频旁路，也就是在高频开关噪声上加了三个低阻抗的漏电通路。 高频旁路电容通常比较小，根据谐振频率一般为0.1u、0.01u等，而去耦电容通常比较大，10u或更大，根据短路参数和电路的变化驱动电压。 当然。 旁路电容（）以输入信号中的高频噪声为滤波对象，滤除功率放大器携带的高频噪声。 旁路电容通常接在信号端对地，起到抗干扰或增加噪声的作用； 旁路：从设备或电缆中转移不需要的串扰射频能量。 这主要是通过形成一个交流旁路来消除无意中进入敏感部分的能量，它还可以提供基带混频功能（带宽受限）。 旁路电容的主要作用是形成交流分流电路板电流过大的原因电感，然后将这些进入敏感区的无用能量耗散掉。 旁路电容通常用作高频旁路元件，以降低对电源模块的瞬态电压需求。 一般来说，铝电解电容和钽电容更适合作为旁路电容，其电容值取决于PCB板上的瞬态电压要求，通常在10~470µF范围内。 去耦电容 1、储能，降低突发噪声电流；
2、旁路高频噪声电容一般较大。 去耦电容（ ）也叫去耦电容，起到滤除输出信号干扰的作用。 去耦电容在集成电路电源与地之间有两个作用：一方面是集成电路的储能电容； 下降到 GND）。 在数字电路中，当电路从一种状态转变为另一种状态时，会在电源线上形成较大的尖峰电压，产生瞬态噪声电流，影响功放的正常工作。 这就是耦合。 对于噪声能力弱、关断时电压变化大的元器件，以及ROM、RAM等存储元器件，应在芯片的电源线（Vcc）和相线（GND）之间直接接一个去耦电容。 去耦电容的配置 去耦电容的选择并不严格，可以按照C=1/f来选择，其中f是电路的频率，即可以选择0.1uf来滤除10MHZ的频率。
2.1. 线路板叠放：-铜板叠放原理：
1. 尽量减小电源平面和地平面之间的距离。 电源层和地层都有阻抗，而且电源层的阻抗更高。 为了增加电源平面的阻抗，从而降低辐射电磁波的幅度，尽量将地平面和电源平面相邻并靠在一起。 电容器会增加电源平面阻抗。
2. 当有多个电源平面时，尽量减小电源平面之间的宽度。
3、尽量避免两个布线层直接相邻。 如果不阻止，则两层垂直布线。
4.使用素数layer.craft问题
5、尽量使所有信号层都紧邻基岩。 电源层和基岩都可以有效屏蔽，但接地层比电源层更有效。
6、高速、高频、时钟信号等关键信号最好布置在与岩体相邻的外层。 四层堆叠方案： 最佳布线层S1（紧邻基岩） 六层堆叠方案： 优化布线层S2 两个基岩，一层电源层和三个信号层 2.2． 布局：按功能，对频率和信号进行电路板布局，定义功能区域，尽量减少走线宽度，特别是高速信号线的宽度 1.划分电源、IO、模拟电路. 根据地面实际情况划分地面：如大电流和小电流数字信号和模拟信号、高速和低速信号、高压和低压信号，分别设置相线和不同的地面并通过一个点连接它们； —————— 一般为PCB走线、0R内阻等。 2.2.2关于覆铜 为了有效屏蔽PCB板外层信号，便于PCB制版的层压工艺： ————在PCB板表面大面积覆铜。 注意防止死铜。 铜皮边角可做45°或圆角处理，以降低天线效应。
关于死铜：
1、死铜是铜带的孤岛，会产生天线效应，放大周围的电磁辐射
2. 面积小的死铜可以去掉，加强面积的死铜可以加盲孔，使其与GND建立良好的连接。 （对于低频电路，可以选择直接去除死铜） 铺板时在覆铜和参考地之间增加大量盲孔的原因：
1、使信号返回路径最短，从而减小环路面积；
2、在表面铜带和参考地之间建立更好的连接，防止天线效应；
3、在板边或功能模块边沿，放置1/10波长的盲孔，产生法拉第电磁屏蔽笼，可有效降低PCB对外辐射和辐射干扰；
4、制程中避免铜带上翘
5、由于静电防护ESD的需要，减少漏电到地的路径。 当PCB中有多个地平面层时，应使用更多分散的盲孔连接板上的地平面，特别是在信号集中和换层的地方，以提供更短的环路并增加辐射对于层变化信号。 . 20H：为了减少电路板的边缘辐射，多层PCB设计的电源层会相对基岩后退一定距离。 若电源层与对应基岩之间的薄板长度为H，则电源层相对于基岩。 要求底层退刀距离为20H。 设计符合20H，将从电路板边界辐射的电磁能量的70%将被限制在板内。
2.3. 布线：尽量使布线宽度尽可能短，尤其是高速信号线，以减少信号环路面积。
2.3.1 信号环路面积 布局布线时，所有信号环路面积（尤其是高频信号和敏感信号环路面积）应尽可能小。 信号环路区域为：信号流经走线，返回信号流经走线下方的参考层，所以信号经过的环路为，----走线----信号接收端-- -- layer----参考层走线下方的走线----信号源下方----信号源。 环路面积是闭合迹线宽度除以迹线到参考平面的高度。 环路面积由信号的走线、信号回到信号源的路径（最短路径）、走线层到参考层的高度决定。
2.2.2 走线位置 对于关键信号线（尤其是时钟线），优先采用外层走线； 优选无相邻布线层或相邻布线层但其对应区域无布线的层； 按键信号接线注意不要越过平面分隔线。 不管是低速信号还是高速信号，都不应该越过分割线，这样会减少不可预知的信号环路面积。 低速信号的环路会沿着内阻最小的路径流动，跨越分割面的走线会导致信号环路绕一个大圈，减小信号环路的面积； 对于高速信号，电感对环路的影响会小于内阻，信号会跟随阻抗。 路径流量最低，跨平面走线，减小信号环路面积，减小支路电感，输出波形容易振荡。 如果无法避免交叉拆分布线，则应进行桥接，将信号路径方向的地平面连接起来，形成固定的信号环路。
2.2.3 接线形式 45°圆弧接线 更多设计细节见下面PDF
2.2.4 微带线和带状线 ：走在外层（/）上，带状线埋在PCB里面，如右图，红色部分是导体，红色部分是PCB的绝缘介质, 是嵌入两层导体之间的带状线。 由于它嵌在两层导体之间，它的电场分布在包裹它的两个导体（平面）之间，不会辐射能量，也不会受到外界辐射的干扰。 又因为被电介质包围（介电常数大于1），所以信号在线路中的传输速率比在线路中慢！
微带线：是走在表层（）上的带状线，贴在PCB表面，如上图是因为线（微带线）的一侧暴露在空气中（可以辐射到周围或受到周围的辐射干扰），而另一面附着在PCB的绝缘介质上，所以它产生的电场一部分分布在空气中，另一部分分布在绝缘层中PCB的介质。而且线路中的信号传输速率比线路中的信号传输速率快，这是它突出的优点：时钟电路容易受到干扰，对外辐射也大
接线时应注意：
1.尽量减小时钟线的宽度。 如果时钟线无法缩短，则应在时钟线外加一条屏蔽相线；
2、时钟电路应远离其他无关电路，以尽量减少其外部干扰。 可以优先路由外层。